DISPOSITIVO DE REFRIGERACIÓN PARA MOTOR.

Un dispositivo de refrigeración para un motor que comprende: un canal de flujo de circulación del radiador (A) para la circulación desde el motor (1) a través de un radiador (2) y un termostato (3);

un canal de flujo de circulación del calentador (B) para la circulación desde el motor (1) a través del núcleo del calentador (4) y el termostato (3); un canal de flujo de circulación de derivación (C) para la circulación desde el motor (1) a través del termostato (3); una válvula controlada electrónicamente (5); y una bomba (6) que, durante el uso, provoca que el agua de refrigeración circule, en el que el canal de flujo de circulación del radiador (A), el canal de flujo de circulación del calentador (B) y el canal de flujo de circulación de derivación (C) se unen en el termostato (3) y forman un canal de flujo común (Jd) entre el termostato (3) y el motor (1), estando proporcionada la bomba (6) en el canal de flujo común (Jd), en el que está dispuesto el termostato (3), de manera que al principio del periodo de calentamiento y durante la operación de calentamiento, la circulación en el canal de flujo de circulación del radiador (A) está sustancialmente detenida por el termostato (3), accionando de esta manera la circulación del agua de refrigeración en el canal de flujo de circulación de derivación (C), y al final del periodo de calentamiento, la circulación se acciona en el canal de flujo de circulación del radiador (A) y se detiene sustancialmente en el canal de flujo de circulación de derivación (C) mediante el termostato (3); y la válvula controlada electrónicamente (5) está dispuesta de manera que al comienzo del periodo de calentamiento y durante la operación de calentamiento, un grado de abertura de la válvula controlada electrónicamente (5) aumenta gradualmente desde un mínimo a medida que aumenta la temperatura del agua de refrigeración, la válvula controlada electrónicamente (5) está dispuesta en el canal de flujo de circulación de derivación (C) y dispuesta de manera que incluso cuando está cerrada, no está completamente cerrada y una cantidad muy pequeña de agua de refrigeración fluye a través del canal de flujo de circulación de derivación (C) incluso en la fase inicial del calentamiento

La presente invención se refiere a un dispositivo de refrigeración para un motor que puede subir eficazmente la temperatura del agua de refrigeración en un corto periodo de tiempo durante la operación de calentamiento de un automóvil y hace posible simplificar la estructura del dispositivo de refrigeración.

La demanda de una mayor eficacia del combustible y purificación mejorada de los gases de escape en los automóviles ha crecido rápidamente en los últimos años. Por consiguiente, los medios para subir rápidamente la temperatura del agua de refrigeración durante el periodo de calentamiento, inmediatamente después de poner en marcha el motor y conseguir el mejor estado posible del agua de refrigeración en un corto periodo de tiempo, después de que el motor se haya puesto en marcha se han buscado, desarrollado y puesto en uso práctico activamente, con el objeto de aumentar la eficacia del combustible y mejorar la purificación de los gases de escape en los vehículos. Las Solicitud de Patente Japonesa abierta a Inspección Pública Nº 2007-120381 es un documento que pretende dicho aumento rápido en la temperatura del agua de refrigeración.

La Solicitud de Patente Japonesa abierta a Inspección Pública Nº 2007-120381 describe una configuración en la que un canal de flujo de circulación del radiador, que tiene un radiador dispuesto en su interior, un canal de flujo de circulación del calentador, que tiene un núcleo del calentador dispuesto en su interior y un canal de flujo de circulación de derivación, en el que no se realiza intercambio de calor, se proporcionan en paralelo, se proporciona una válvula de control en el canal de flujo de circulación de derivación, y la válvula de control y el termostato están dispuestos en serie. La válvula de control es una válvula de control de presión y esta válvula se abre cuando la presión del interior del canal de flujo de circulación de derivación se hace igual o mayor que un valor predeterminado. Dentro del periodo de calentamiento, en el que la temperatura del agua de refrigeración es baja, el canal de flujo de circulación del radiador está cerrado por el termostato, el agua de refrigeración no fluye a través del radiador, y se evita que el agua de refrigeración se enfríe. Adicionalmente, dentro del periodo de calentamiento en el que la temperatura del agua de refrigeración es baja, el agua de refrigeración fluye solo a través del canal de flujo de circulación del calentador, donde está dispuesto el núcleo del calentador, o el agua de refrigeración fluye al canal de flujo de circulación del calentador y el canal de flujo de circulación de derivación, y la temperatura del agua de refrigeración aumenta rápidamente.

Con la Solicitud de Patente Japonesa abierta a Inspección Pública Nº 2007-120381, puede conseguirse un aumento rápido en la temperatura del agua de refrigeración. Sin embargo, los siguientes problemas siguen sin resolver en la configuración de la Solicitud de Patente Japonesa abierta a Inspección Pública Nº 2007-120381. En primer lugar, cuando la temperatura del agua es baja antes de abrir la válvula de control (cuando la válvula de control está cerrada), tanto el termostato como la válvula de control están casi cerrados. Por lo tanto, casi toda el agua de refrigeración fluye en el canal de flujo de circulación donde está dispuesto el núcleo del calentador. Debido a que el núcleo del calentador es una fuente de disipación de calor, el calentamiento del agua de refrigeración se retrasa debido a la disipación de calor desde el núcleo del calentador.

Adicionalmente, cuando la temperatura del agua es baja y cuando la bomba funciona a una alta velocidad de revoluciones, de manera que la válvula de control no está abierta (un estado en el que no se alcanza la presión predeterminada), el agua de refrigeración no fluye en el canal de flujo de circulación de derivación y fluye al interior del canal de flujo de circulación del calentador donde está dispuesto el núcleo del calentador. Como resultado, una mayor cantidad de agua de refrigeración fluye al núcleo del calentador. Por esta razón, una gran cantidad de calor del agua de refrigeración es captada por el núcleo del calentador y, por lo tanto, la temperatura del agua de refrigeración sube incluso más lentamente. Además, a una presión o temperatura del agua a la que el termostato está cerrado y la válvula de control está abierta, el agua de refrigeración no fluye al interior del radiador y, debido a que la válvula de control está abierta, el agua de refrigeración fluye al interior del canal de flujo de circulación del calentador y el canal de flujo de circulación de derivación.

Sin embargo, el canal de flujo de circulación de derivación tiene una estructura diferente de la del canal de flujo de circulación del calentador, y no hay objetos específicos que ofrezcan resistencia al paso de agua que estén presentes en el canal de flujo de circulación de derivación. Por esta razón, una parte principal del agua de refrigeración fluye en el interior del canal de flujo de circulación de derivación y, debido a que no se ofrece resistencia al flujo, la velocidad de flujo del agua de refrigeración que fluye en el canal de flujo de circulación de derivación se hace extremadamente alta. Una velocidad de flujo extremadamente alta del agua de refrigeración significa que el intervalo en el que el agua de refrigeración permanece en el motor, que es una fuente de generación de calor, es corto, la cantidad de calor recogido por el agua de refrigeración es pequeña, y el aumento de temperatura en el agua de refrigeración se retrasa. Como se ha descrito anteriormente en este documento, cuando la válvula de control está abierta, la mayor parte del agua de refrigeración fluye en el canal de flujo de circulación de derivación que ofrece poca resistencia al paso del agua y la cantidad de agua de refrigeración que fluye en el canal de flujo de circulación del calentador disminuye. Por lo tanto, la capacidad de calentar el núcleo del calentador disminuye. Como resultado, la temperatura de calentamiento disminuye.

Adicionalmente, debido a la abertura y cierre muy rápido de la válvula de control, el caudal (velocidad de flujo) del agua de refrigeración que fluye en el canal de flujo de circulación de derivación cambia rápidamente, y hay riesgo de pulsaciones o de que ocurra un fenómeno de martillo de agua dentro de una tubería. Debido a que las tuberías de un circuito de agua de refrigeración para un vehículo están conectadas de una manera continua a lo largo de todo el perímetro, una onda de choque generada en la tubería se propaga por todo el circuito de agua de refrigeración. Como resultado, debido a que el núcleo del calentador está dispuesto en el circuito de agua de refrigeración en una localización más próxima al conductor para calentar el interior del vehículo, la onda de choque puede provocar vibraciones del núcleo del calentador e incomodidad (ruido o vibraciones) al conductor.

Además, debido a que la válvula de control está controlada por la presión y tiene una estructura que no se abre hasta que se alcanza una cierta presión predeterminada, la presión dentro de la tubería del circuito de agua de refrigeración continúa subiendo hasta que la válvula de control se abre, y el aumento de presión dentro de la tubería pueda acortar la vida útil de la tubería del circuito de agua de refrigeración. Un objeto de la presente invención es posibilitar un aumento eficaz en la temperatura del agua de refrigeración dentro de un corto periodo de tiempo, durante la operación de calentamiento de un automóvil, y simplificar la estructura del dispositivo de refrigeración.

Por consiguiente, los inventores han realizado un estudio exhaustivo destinado a la resolución de los problemas descritos anteriormente. Los resultados obtenidos demostraron que los problemas mencionados anteriormente pueden resolverse mediante la invención que se refiere a un dispositivo de refrigeración para un motor, que comprende un canal de flujo de circulación del radiador para la circulación desde un motor, a través de un radiador y un termostato; un canal de flujo de circulación del calentador para circulación desde el motor, a través del núcleo del calentador y el termostato; un canal de flujo de circulación de derivación para circulación desde el motor, a través del termostato; una válvula controlada electrónicamente; y una bomba que hace circular un agua de refrigeración, en el que el canal de flujo de circulación del radiador, el canal de flujo de circulación del calentador y el canal de flujo de circulación de derivación se unen... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de refrigeración para un motor que comprende:

un canal de flujo de circulación del radiador (A) para la circulación desde el motor (1) a través de un radiador

(2) y un termostato (3); un canal de flujo de circulación del calentador (B) para la circulación desde el motor (1) a través del núcleo del calentador (4) y el termostato (3); un canal de flujo de circulación de derivación (C) para la circulación desde el motor (1) a través del termostato (3); una válvula controlada electrónicamente (5); y una bomba (6) que, durante el uso, provoca que el agua de refrigeración circule, en el que el canal de flujo de circulación del radiador (A), el canal de flujo de circulación del calentador (B) y el canal de flujo de circulación de derivación (C) se unen en el termostato (3) y forman un canal de flujo común (Jd) entre el termostato (3) y el motor (1), estando proporcionada la bomba (6) en el canal de flujo común (Jd), en el que está dispuesto el termostato (3), de manera que al principio del periodo de calentamiento y durante la operación de calentamiento, la circulación en el canal de flujo de circulación del radiador (A) está sustancialmente detenida por el termostato (3), accionando de esta manera la circulación del agua de refrigeración en el canal de flujo de circulación de derivación (C), y al final del periodo de calentamiento, la circulación se acciona en el canal de flujo de circulación del radiador (A) y se detiene sustancialmente en el canal de flujo de circulación de derivación (C) mediante el termostato (3); y la válvula controlada electrónicamente (5) está dispuesta de manera que al comienzo del periodo de calentamiento y durante la operación de calentamiento, un grado de abertura de la válvula controlada electrónicamente (5) aumenta gradualmente desde un mínimo a medida que aumenta la temperatura del agua de refrigeración, la válvula controlada electrónicamente (5) está dispuesta en el canal de flujo de circulación de derivación (C) y dispuesta de manera que incluso cuando está cerrada, no está completamente cerrada y una cantidad muy pequeña de agua de refrigeración fluye a través del canal de flujo de circulación de derivación (C) incluso en la fase inicial del calentamiento.

2. El dispositivo de refrigeración para un motor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de medición y control de la temperatura del agua, que comprende un detector y una ECU, se proporciona en una localización aguas abajo del motor, en el canal de flujo de circulación del radiador, y un grado de abertura de la válvula de la válvula controlada electrónicamente aumenta gradualmente desde un estado sustancialmente cerrado a medida que disminuye la diferencia entre una temperatura medida del agua, determinada por la unidad de medición y control de la temperatura del agua, y una temperatura establecida del agua al final del periodo del calentamiento.

3. El dispositivo de refrigeración para un motor de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que se proporciona una unidad de detección que detecta una velocidad de revoluciones del motor y una carga del motor, y un grado de abertura de la válvula de la válvula controlada electrónicamente disminuye gradualmente a medida que aumenta la velocidad de revoluciones del motor y la carga.

4. El dispositivo de refrigeración para un motor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que se proporciona una válvula del calentador aguas arriba del núcleo del calentador del canal de flujo de circulación del calentador y la circulación en el canal de flujo de circulación del calentador puede detenerse apropiadamente.